Главная › Новости

Принцип действия, устройство и режимы работы кондиционера

Опубликовано: 27.08.2018

Профессиональный мастер знает: в первоначальном виде холодильник изобретен доктором хранить продукты. Первый экземпляр мог работать кондиционером, регулируя климатические условия комнаты. Два устройства похожи. Холодильник поддерживает низкую температуру камеры, кондиционер — комнаты. Возможен обратный режим работы на обогрев. Принцип действия кондиционера (холодильника) основан на двух противоположных изохорных процессах внутри змеевиков.

Термодинамика и фреон кондиционеров

Обмолвились об изохорных процессах, половина читателей приготовилась листать вниз. Где будут знакомые термины. Бросьте. Поговорим простыми словами о сложном.

Принципиальная схема кондиционера включает следующие части (список можно пропустить, возвращайтесь по мере дальнейшего чтения):

корпус; внутренний змеевик (испаритель); внешний змеевик (конденсор); компрессор; капиллярная трубка; соединительные магистрали.

Опишем работу кондиционера. Вещество в природе стремится установить равновесие, меняя один параметр среды, немедленно вызываем ответную реакцию. Каждый пользовавшийся насосом велосипеда (машинный будет плохим примером), осознает: цилиндр сильно нагревается. Почему происходит. При движении поршня вперед воздух, находящийся внутри, сильно сжимается, повышается давление. Вызывает увеличение температуры. Цилиндр отдает тепло окружающей среде. Ничего не напоминает? Правильно, схожим качеством наделен змеевик кондиционера, находящийся за окном, отдающий тепло окружающей среде.

Отличие ограничено внутренним объемом змеевика, остается постоянным. Процесс называется термодинамикой изохорным. Идущим при постоянном объеме. Компрессор нагнетает фреон во внешний змеевик (конденсатор) под давлением, повышая температуру хладагента, достигая 65 градусов Цельсия. Тепло начинает уходить окружающей среду. Исключением будет случай: температура воздуха за окном равна 65 градусов Цельсия. Итак, резкое повышение давления вызывает нагрев фреона, конденсатора (правильно называть сборку конденсором). Тепло уходит улице путем разницы температур змеевика, окружающего воздуха.

Охлажденный фреон становится жидким. Устремляется (под давлением) к внутреннему змеевику (испарителю). Однако на пути попадается капиллярная трубка, жидкость сочится с трудом.

Теперь посмотрите результат. Из испарителя фреон выкачивается компрессором, попасть обратно через капиллярную трубку хладагенту сложно. На внутреннем змеевике образуется пониженное давление. Изохорный процесс, сопровождается резким понижением температуры до 2 градусов Цельсия.

Охлажденный змеевик забирает тепло воздуха помещения, отдает фреону избыток энергии. Последний испаряется, становится газом, засасывается компрессором. Описанным ограничивается принцип работы кондиционера.

Зачем кондиционеру фреон

Каждый слышал, заводской фреон опасен для окружающей среды, вызывает необходимость утилизации кондиционеров (холодильников) специальным образом. Можем добавить, первые холодильники, кондиционеры опасны для жизни. Утечка четырехвалентного оксида серы грозила обитателям дома. Хотя фреоны были опасны, кондиционеры обязаны широкому распространению в быту открытию 20-х годов: новый класс веществ. Новые не столь смертоносны, давая 100 очков форы применяемым холодильниками ранее. Класс веществ получил название фреоны.

Сегодня соединения, название которых начинается буквой R, оканчивается трехзначным числом, содержат в техническом описании гордый термин озонобезопасные. Не причиняют вреда непостоянному слою атмосферы, который, игнорируя смехотворную толщину 2-3 миллиметра, поглощает львиную долю ультрафиолетового излучения, делая возможным существование жизни планеты. Разрушение озонового слоя вызывает рак кожи, другие патологии. Общественные международные организации, ратующие за сохранность окружающей среды, накинулись хаять изготовителей кондиционеров и холодильников.

Неспроста. Редкий фреон безопасен, новый окружающей среды приносит мало вреда. Некоторые хладагенты вдобавок не воспламеняются. Кондиционеры считаем достаточно безопасным. Почему придается важное значение. Первые оконные кондиционеры выпускались в едином корпусе. Моноблоки существуют сегодня, уходят в прошлое, уступая место сплит-системам. Одна особенность новичков с непривычным слуху названием обеспечила популярность. Кондиционеры сформированы двумя блоками:

Наружный. Внутренний.

Собственно, дифференциацией узлов новые кондиционеры получили название. Меж блоками проложена магистраль фреона. Традиционно утепленный, защищенный шланг. Безотносительно степени герметизации составных частей кондиционера, фреон потихоньку утекает в окружающую среду. Возможен разрыв магистрали, процесс пройдет быстрее. Кондиционер выйдет из строя, город получит очередную дозу вредного фреона.

Сплит происходит от английского разделять. В режиме охлаждения наружный блок содержит конденсор, внутренний — испаритель. Бывают другие режимы? Конечно! Типичный кондиционер (сплит-система) работает на обогрев. Достигается наличием четырехклапанного переключателя, благодаря узлу конденсор, испаритель меняются местами. Фреон начинает течь в обратном направлении.

Наверное, интересно, зачем связываться с фреоном, если материал такой опасный. Почему не строить кондиционеры на основе воздуха. Фреон обладает одним незаменимым свойством — легко меняет агрегатное состояние. Превращается из жидкости в газ, забирая гигантское количество тепла. Обратный процесс сопровождается поглощением изрядного объема. Причем происходит при удачных температурах: 2 градуса на испарителе, 65 градусов на конденсоре. Сочетание феноменально, иначе фреоны не стали бы использоваться для производства кондиционеров.

Разновидности кондиционеров

Моноблоки становятся прошлым. Сегодня сегмент кондиционеров завоевывают сплит-системы. Новое название дано, чтобы отличать от используемого раньше. Чем плох моноблок? Приходилось дорабатывать окно, реже стену. Мягко говоря не удобно. Зимой приходилось устройство убирать, избегая утечки тепла. В южных районах США, где изобрели новинку, не актуально. По-другому стоит вопрос в России.

Разделение кондиционера двумя блоками (внутренний, внешний) позволило проложить соединительную магистраль раз и навсегда, утеплив канал как следует. Конденсор стало возможным разместить в тени. Работа кондиционера становится постабильнее.

Уместно упомянуть особенность приборов. Бытовая техника сушит воздух, вырабатывая положительные ионы, кондиционеры не являются исключением. Наоборот, делают в высшей степени замечательно (неблагоприятно сказывается на здоровье хозяев). Испаритель образует конденсат, выводимый наружу. Для устранения избытка скопившейся жидкости требуется еще одна система, снабжается каждый кондиционер. Дренажная система. Физически трубка отвода жидкости идет в одной магистрали с фреоном. Догадываетесь, на морозе канал может замерзнуть. Имеется два пути решения проблемы:

Заблаговременно оборудовать сток кондиционера кабельным подогревом. Включить кондиционер на охлаждение помещения. Ледяные пробки растают, получив более высокую температуру фреона.

Есть кардинальный метод — подождать весны, кондиционер растает.

Починка кондиционера своими руками: стоит ли браться

Избегайте возиться с фреоном. Сложно купить, заправка невозможна в домашних условиях. Необходимо выдержать давление системы, избегая вызвать дисфункцию прибора. Поведает умная индикация о поломках. Чаще сигнализация сформирована светодиодами, горящими или моргающими в фиксированной последовательности. Каждый вид поломки кондиционера сопровождается специфическим кодом.

Найдете сплит-системы, информацию выводящие на ЖК-дисплей, пульт управления. Имеется функция самоконтроля, запускаемая удержанием кнопки включения (опционально). Получается код поломки, как бывает со стиральными машинами. Каждый производитель предоставляет собственный механизм определения неисправности. Подробнее почитайте в инструкции по эксплуатации или на сайте компании. Там же указываются типовые поломки кондиционера. Разумеется, возникают случаи, о которых производитель благоразумно умалчивает. Рекомендуется почитать форумы, посвященные кондиционерам.

Основные элементы типичного кондиционера

Прежде современные кондиционеры делятся на моноблоки, сплит-системы. Причем врезаемые в окна модели сегодня непопулярны. Чаще моноблок снабжается двумя шлангами (коаксиальным трактом), через который воздух забирается из форточки, туда же возвращается. Позволит откачивать тепло комнаты, выбрасывая энергию наружу. Принцип действия кондиционера любого типа один. Циркулирующий фреон забирает тепло испарителя, отдает конденсору. Устройство кондиционера включает элементы, безотносительно внешнему облику устройства.

Функционированием заправляет электронная плата. Безотносительно числу блоков кондиционер измеряет датчиком температуру входящего комнатного воздуха, обдувающего испаритель. Здесь конденсируется влага, нормальный кондиционер сушит воздух (дилеры благоразумно умалчивают), снабжен дренажным трактом слива лишней влаги. Полезно знать, холодильники NoFrost работают по принципу кондиционера. Температуры гораздо ниже. Необходимо контролировать влажность и при необходимости испарять влагу назад.

В моноблоке, стоящем на полу комнаты, уместно дренажный бак ставить на конденсор, чтобы влага обратно уходила в комнату. Вернется часть тепла, меньшая, нежели забрана водой. Разумеется, можно было установить кварцевый ультразвуковой генератор. В противном случае периодически придется бачок моноблока опорожнять вручную, нереально смотрится подключить передвижной прибор к канализации. Что касается сплит-систем — вывешен наружу блок с конденсором, куда идет пара шлангов с фреоном. Туда приматывают дренажную трубку, сливающую влагу прохожим. В лучшем случае испаряется на конденсоре, в худшем попадает на головы (в стране таким хамством не удивишь). Уместно напомнить, на установку сплит-системы требуется разрешение владельца дома (ТСЖ), внешний вид здания портится.

Кондиционер содержит вентиляторы, обдувающие конденсор, испаритель. В моноблоке приводятся в движение одним двигателем, в сплит-системе, разумеется, невозможно. Прибор снабжен компрессором, перекачивающим фреон, поостерегитесь умалять достоинства кондиционерных решений.

Поршневой агрегат способен нагнетать 25 атм. Хватит качать шины авто. В сплит-системе компрессор стоит снаружи, мотор работает отдельным источником тепла. Внутри находят:

змеевик испарителя; вентилятор; электронную плата управления.

Если кондиционер работает на нагрев, поменяем испаритель, конденсор ролями. Используется конструкцией четырехходовой клапан, меняющий направление движения фреона. Компрессор, понятное дело, качать хладагент в другом направлении простым изменением потока не может. Утопический вариант намного проще и лучше, нежели реальный, с клапаном. Заодно уменьшилось бы количество движущихся деталей. Двигатель редко управляется инвертором, отсутствует необходимость. Инерционные процессы комнаты носят долговременный характер, внешний блок расположен за окном, мешает соседям, на которых в стране принято внимания не обращать. Раму можно наглухо закрыть, наслаждаться свежестью.

Мощность кондиционера расходуется неравномерно. Прибор работает, пока воздух комнаты не достигнет нужной температуры. Двигатель компрессора останавливается. Полагаем, с кондиционером в инверторном управлении большой необходимости нет. Схема бы усложнилась невероятно. Однако наличествует одно преимущество, наталкивающее на мысль: хороший кондиционер снабжают инверторным управлением. Продолжительность службы. Samsung дает гарантии на инверторный двигатель холодильника 10 лет. Считаем, при нынешнем положении дел на рынке это неоспоримый плюс! Понятно, с кондиционером будут действовать аналогичные законы. Инверторное управление пригодится (см. Мицубиши).

Коллекторному двигателю частота напряжения безразлична, логично кондиционеры снабжать асинхронными. Однако регулировать скорость доступно всегда. Инвертор – модное слово, сегодня превозносят до небес, меняя угол отсечки тока 220 вольт в случае коллекторных двигателей, получим аналогичный результат. Тип моторов погромче, наделен некоторыми другими неприятными особенностями, несовместимыми с морозом. Щетки в первую очередь, трущиеся детали, контакты. С точки зрения обслуживания асинхронные двигатели выглядят попроще с единственной обмоткой статора. Вал удерживают подшипники, не требует частого внимания.

Заправка ведется на стороне внешнего блока. Пара кранов трактов высокого и низкого давления. Разумеется, можно применять прежние принципы, копируя холодильник, используя один ход. Ускоряется процесс, время выходы фреона из капиллярной трубки уменьшается. Если внутрь попал воздух, придется откачать, провести вакуумирование. Предварительно проводится продувка азотом. Используют смесь воздуха и фреона. Поскольку первый внутри, мастера накачивают внутрь второй. Если кондиционер продолжительное время гонял по контуру воздух, в масле растворилось порядком, следовательно, при вакуумировании неплохо включить кондиционер на малых оборотах, система защиты способа помешать задуманному.

Современный прибор снабжен функцией самодиагностики, выдает на экран пульта управления, внутреннего блока коды ошибок. В результате кондиционер перестает включаться. Подсказки ищите на экране. Технические характеристики кондиционеров содержат мощность производства холода, напрямую не связанные с мощностью потребления. Должна быть больше, нежели потреблено розеткой. Особенность устройств, перекачивающих тепло из одного места в другое, используется техникой для экономии.

Работа кондиционера

Принцип работы кондиционера эксплуатирует циклы перехода фреона из одного фазового состояния в другое. Когда хладагент конденсируется, отдает порядком энергии, при переходе в газообразное состояние имеет место обратный процесс. Позволит получить на конденсоре очень высокие температуры, на испарителе понизить до невероятных размеров. На улице жарко, конденсор температурой выше 60 ºС легко отдает тепло. Температура испарителя едва выше нуля (исключая образование инея, формируя коренное отличие от холодильника, где целенаправленно работают при отрицательных температурах). Водителям транспорта знаком неприятный эффект автокондиционера, воздух насыщается вонью. Внутри, на испарителе копится влага, кондиционер не работает непрерывно. Моментами простоя образуется влажная, теплая среда, способными к размножению чувствуют бактерии. Возьмите на заметку: кондиционер (комнатный) хулиганит подобным образом, настало время провести санобработку прибора.

Идеальна для размножения бактерий температура 38 градусов Цельсия, используемая медиками, взращивающими культуры на питательных средах. 63 в течение получаса используются пастеризацией. Конструкторов недостает ума обеспечить показатели на крейсерской скорости без включения системы на обогрев/охлаждение. Микрофлора забросит размножаться столь безнаказанно.

Подойдут прежние средства, используемые сервисными центрами вдоль шоссе, допускается прибор разобрать, вымыть. Наверняка гарантия будет потеряна, решайте, который способ лучше.

Необязательно искать «чайник», используемый автосервисом. Подойдет ультразвуковой увлажнитель воздуха. Разумеется, раствор берут дезинфицирующий, создавая направленное движение пара. Параметры кондиционеров авто, комнатного отличаются не слишком сильно, коснись дело испарителя.

Получая нужный расклад температур, компрессор откачивает воздух испарителя, создавая разряжения, закачивает в конденсор, повышая температуру, за счет давления облегчая переход фреона в жидкое состояние. Контур замкнут, хладагент быстро пройдет обратно в испаритель, нивелируя усилия компрессора. Блокируя описанный эффект, используется капиллярная трубка (в авто — расширительный клапан). Сечение прохода жидкости мало, фаза бессильна развить большую скорость. Разница давлений сохраняется. В том, как работает кондиционер, много подсказано холодильником. Отличие в принудительном обдуве конденсора, объем комнаты сравнительно велик. Для улучшения теплообмена встраивается вентилятор. Так устроен кондиционер! Большинство изделий комплектуют пультом управления, редко хочется лезть вверх, пытаясь наладить режим.

Автомобильные кондиционеры… или холодильники?

Убери кондиционер летом, салон горячий выходит, нагреватель водители включают летней жарой, осуществляя принудительное охлаждение двигателя авто. Набегающий поток уносит лишнюю энергию лошадиных сил поршней. Многим приходится раздеться.

Человечество пасует усвоить необходимость повторного использования ресурсов. Бессильно создать космические аппараты, где системы регенерации займут главенствующую роль. Представьте, каким замечательным кораблем (вечным) станет планета Земля.

Зачем машине фреон

Радиатор охлаждает мотор, малая доля моделей конденсор содержит, вызывая необходимость отводить тепло. 150 граммом лишнего фреона увеличивают давление на 10 атмосфер, трубы просто лопаются переизбытком, если машина стоит. Заправкой хладагента занимается специальный мастер с диагностическим оборудованием, человек, прикупивший экстренный набор Диагност для систем кондиционирования.

Типичный холодильник работает, формируя четыре состояния фреона. Причина выбора вещества! Перкинс создал льдогенератор, гоняющий эфир этилового спирта. Позже использовали аммиак, прочую ядовитую гадость, потом появились фреоны. Относительно безопасны (человеку), некоторые разновидности взрывались при определенных условиях. Доныне актуально бытовым холодильникам, концентрация вещества настолько мала, мгновенный выброс в столовую 100% объема бессилен вызвать чрезвычайную ситуацию.

Отличие фреона: хладагент легко меняет агрегатное состояние жидкости-газ. Поглощается/выделяется гигантское количество тепла, делая возможным принцип работы мобильного кондиционера.

Автомобильный кондиционер: принцип действия, сервисные мероприятия

Автомобиль отличается.  Заправляют работой четыре агрегатных состояния фреона:

Сжатие. Конденсация. Расширение. Испарение.

Внутри авто имеется четыре устройства, позволяющие фреону отработать цикл:

Компрессор. Конденсор (конденсатор). Ресивер-осушитель. Испаритель.

Принцип работы компрессора кондиционера прежний, исключая требования по эксплуатации. Конденсор, испаритель являются змеевиками. Последний несет вентилятор. Знайте: в авто применяется опция NoFrost, не опасайтесь выпадения инея в салоне, влага осядет на испарителе. Мастерский, пользуясь ультразвуковыми генераторами запросто удалят из змеевика поселившихся бактерий, микробов. Отличаясь от холодильника NoFrost, принцип работы автомобильного кондиционера предполагает периоды безделья, микроскопические организмы успевают безобразно размножиться.

В рабочем состоянии поддерживается температура минус 5 ºС, живое дожидается благоприятных обстоятельств. Только в салоне чувствуется запах гнили (пахнет грибок), пора освежить атмосферу салон.

Теперь испаритель кондиционера становится разносчиком заразы, пагубно влияя на здоровье. Плесень может питаться чем угодно, разрастаясь, выделяет кучу вредных веществ, овевающих удобное водительское кресло. От витающих вокруг спор нельзя избавиться полностью, в автосервисе попросите провести дезинфекцию.

Упоминали выше, используется ультразвуковой генератор, испаряющий антисептическую жидкость при комнатной температуре. Густой пар достигает тракта выключенного кондиционера, убивая внутри живую микрофлору, издающую неприятный запах.

Имеется четыре агрегатных состояния фреона. Компрессор сжимает газообразный фреон, нагнетая в конденсор: хладагент отдает тепло пролетающему мимо воздуху. Змеевик расположен впереди капота, набегающий поток создает принудительное охлаждение устройства. Неподалеку часто стоит ресивер-осушитель. Элемент освобождает систему от влаги, производит расширение фреона, давление испарителя резко понижается. Делает возможным процесс отбора энергии салона. Вентилятор обдувает испаритель, температура рядом с водителем понижается.

Зачем удалять из автомобильного кондиционера воду

Ресивер-осушитель бытового холодильника освобождает проходящий мимо фреон от воды. Перестань делать, на выходе элемента будет образовываться ледяная пробка, выведет из строя натужно ревущий компрессор. Кондиционер перестает выполнять функции, фреон прекращает циркулировать вдоль контура. Осушитель представлен толстой трубкой, внутри насыпан абсорбент. Шарики со временем слипаются, переставая выполнять функции, приходит пора отправлять автомобильный кондиционер на ремонт.

Ремонт автомобильного кондиционера

Упоминали набор Диагност для оценки состояния и ремонта автомобильного кондиционера. Комплект содержит заправочный баллон, насос откачки воздуха из системы. По науке в бытовых холодильниках заправка хладагента сопровождается заменой фильтра. Экономящий мастер, халявит, влага даст знать.

Предваряя закачку нового фреона, производится поиск течей системы. Иначе свежий хладагент прикажет долго жить. Если целостность медных трубок в порядке, из системы удаляется старый фреон специальным вакуумным насосом. Хитросплетение трубок очищается от воздуха, водяных паров. Становится возможным благодаря явлению, обнаруженному Герике и Бойлем (XVII век):

В условиях вакуума вода испаряется при низких температурах.

За бортом мастерской тепло. Получив вакуум, система становится девственно чистой, готова принимать новый фреона. Боясь ошибиться с массой, заправочный баллон устанавливают на специальные весы, отсчитывая нужное количество. Пополнение хладагента происходит через специальный сервисный клапан. Заправщик видит: нужная масса фреона заправлена, процесс можно заканчивать. Проводится тестирование. Повторные манипуляции с течеискателем позволят оценить наличие дыр в обновленной системе. Отсутствуют, процесс ремонта считается оконченным.

Знаем, в холодильнике много медных, стальных трубок, принцип работы кондиционера в сплит-системе позволит обходиться гибкими шлангами. Шланги уязвимы разрывам. Однако продвинутые мастерские укомплектованы специальными гидравлическими кримперами обжима стыковочных узлов. Развиваемое усилие не уступает добротному домкрату. Созданное соединение удовлетворяет требованиям системы.

Работа автомобильного кондиционера на обогрев

Привыкли забирать жар двигателя, воняющий горелой резиной. Сегодняшние решения предусматривают обратный режим функционирования бортового оборудования. Принцип работы кондиционера на обогрев заключается в изменении направления тока фреона противоположным. Не думаем, что системы авто сильно отличаются от бытовых, трюк реализуется четырехходовым клапаном, переключающим вход, выход компрессора местами. Асинхронный двигатель легко меняет направление вращения, факта недостаточно для получения нужного режима.

Разработчики решили: проще применить четырехходовой клапан. Осталось дождаться, когда уместят в салон устройство, реализующее принцип работы прецизионного кондиционера, помогающего выдерживать рекомендуемые врачами значения температуры 18 – 22 ºС с точностью до десятых долей. Влажность подрегулирует, избегая подсушивания продуктов (см. холодильники NoFrost)! Пока прецизионные кондиционеры встретим в центрах обработки данных крупных компаний, стоят мощные серверы, денно-нощно выполняют функции.

Инверторные схемы управления давно пора вводить. Сварщики пользуются техническими дарами, хвалят при наложении швов на алюминий аргоном. Цветные металлы берет только переменное напряжение. Принцип работы инверторного кондиционера: скорость вращения двигателя регулируется частотой питающих импульсов. Позволит работать оборудованию в облегченном режиме, продляя ресурс.

Рассмотрим принцип работы кондиционера без воздуховода потом, сегодня прощаемся. Надеемся, информация про автомобильное оборудование понравилась, пригодится проводящим очередное техобслуживание.